Effect of Repeated Immersion on Material Properties of Asphalt Mixtures

반복적인 수침이 아스팔트 혼합물의 재료물성에 미치는 영향

Moisture damage of asphalt mixtures can occur because of a loss of bond between the asphalt binder and the fine and coarse aggregates. Therefore, moisture damage on asphalt pavements is the main cause of potholes, which is one of the main distress type of asphalt pavement. The purpose of this study is to evaluation effect moisture damage on material properties of asphalt mixtures through the laboratory performance test. The existing Modified Lottman test procedure was improved and the number of times that thermal cyclic conditioning can be added until the asphalt mixtures is damaged, was tested in order to exhibit the changes of the material properties because of moisture damage by immersion. Through the above experiments, it was found that the material properties of asphalt mixtures on room-temperature were rapidly decreased with loss of about 50% at initial stage of moisture damage caused by the amount of repeated immersion. Also, it was found that the property damage ratio using material properties of failure energy and $DCSE_f$ by test temperature $25^{\circ}C$ were showed a high relationship to moisture damage of the asphalt mixtures caused by the amount of repeated immersion.

아스팔트 혼합물의 수분손상은 물의 침투로 인해 아스팔트 피막과 골재 사이의 부착력이 손실되면서 발생하는 현상으로서, 이는 아스팔트 포장의 주요 파손형태 중 하나인 포트흘의 주요원인으로 알려져 있다. 이에 본 연구는 반복적인 수침에 의한 수분손상이 일반 아스팔트 혼합물의 재료물성에 미치는 영향을 평가하고자 수행하였다. 이를 위해 기존의 수분손상 시험법인 수정 라트만 시험의 수분 동결-응해 방법을 반복적으로 적용한 일반 아스팔트 혼합물을 대상으로 간접인장시험에 의한 상온물성의 변화특성을 평가하였다. 이를 통해 일반 아스팔트 혼합물의 상온물성은 수침횟수의 증가에 따라 초기에는 급격하게 감소하다가 이후 완만한 감소추세를 나타내었으며, 초기 수분손상에서 물성값의 약 50% 이상이 손실되는 것으로 관측되었다. 또한 파괴시점을 고려한 아스팔트 혼합물의 조기 수분손상 특성을 파악하는데, $25^{\circ}C$의 파괴 에너지와 크리프 변형 에너지를 이용한 재료물성의 손상비가 가장 높은 상관성을 나타내는 것으로 평가되었다.